基于DSP的光伏逆变并网控制的研究

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1、基于DSP的光伏逆变并网控制的研究摘‘要能源危机和环境污染加速了人类对可再生能源利用的研究，可再生能源家族中资源量大、分布最普遍的就是太阳能。另外，又由于太阳能电池价格的降低和电力电子技术和自动控制技术的不断改进，使得太阳能发电有了可持续的发展，并成为新能源发电的主流之一。太阳能并网发电是利用太阳能的一种有效方式，因此太阳能并网发电成为了一个重要的研究课题。在整个发电系统中，并网逆变器是一个关键部件，对系统能量的转换起着举足轻重的作用。随着国家科学技术的进步，一些高性能处理器芯片的出现，使得许多先进的控制方法应用于太阳能发电当中。本文主要研究了太阳能发电并网的原理、系统的拓扑结构、

2、逆变并网的控制策略以及其关键技术，并在此基础上设计了基于TMS320F2812的单相光伏并网逆变器。本文简要阐述了太阳能发电的工作原理，分别介绍了光伏电池、DC／DC以及DC／AC等环节的工作原理。并对光伏电池建立了仿真模型，研究了其工作特性。讨论了并网逆变器的拓扑结构和电流跟踪的控制策略，分析了几种主要拓扑结构的优缺点，比较了几种电流跟踪控制策略的优劣，最后选取了两级级联的拓扑结构和改进的SPWM电流跟踪控制策略。在理论分析的基础上，对一个160W的光伏并网逆变器的系统进行了设计，提出整体控制方案实现逆变并网、最大功率跟踪。对所采取的改进的SPWM电流跟踪控制进行仿真验证。计算主

3、电路中主要元器件的参数，选取合适的元件。设计了基于DSP的单相光伏并网逆变器系统的软硬件，硬件部分主要包括采样电路、过零检测电路、隔离放大电路以及保护电路；软件部分主要实现数据处理、电网频率捕获、改进的SPWM、网压同步、故障处理等功能。搭建全桥逆变实验电路，结合所做的软硬件，进行实验调试。对实验数据和波形进行分析，验证所采取的控制策略和整个系统的设计是否合理。关键词：太阳能发电；逆变并网；改进的SPWM电流跟踪；网压同步；DSPIIAbstractEnergycrisisandEnviromentalpollutionhaveacceleratedtheresearchonreg

4、enerativeenergy．SolarenergyisthemostgeneraloftherenewableenergY·Inaddition,thereductionofsolarbettery’spriceandtheimproVementotpowerelectronictechnoIogYandautomaticcontroltechnologyhayemadesolarpowerbecomethemainstreamofgeneratingnewenergY·．Solarenergygridgenerationisaneffectivemethodofusingso

5、larenergY，sotnephotovoItaicgrid．connectedisoneimportantstudydirectionofuseo士solarenergy．Grid—connectedinverteristhekeydeviceofphotovoltaicgrld—connectedsvstem，anditholdthedecisiveeffectofenergyconversion·AsthedeVelopmentotscienceandtechn0109y，withtheappearanceofsomehigh-performanceDmgtalslgnal

6、Processorchip，itispossiblethatsomemostadvancedcontrolstrategiescanbeusedtophotov01taicgrid-connected．ThispapermainlystudytheprincipleofphotoVoltalcgrid．connected，thesructureofsystem，thecontrolstrategyofgridinVerter，andsomekevtechnology,besidesIhavedesignedthesingle—phasephotoVoltaicgrld。connec

7、tedinverterbasedonTMS320F2812．Thispaperelaboratestheworkprincipleofphotovoltaicgrid。connectedpowergeneration．Theworkprincipleofphotovoltaiccell，DC／DCandDC／AChavebeenresearchedrespectively．Thesimulationmodelismadetostduythejobcharacteris